Největší urychlovač částic již pracuje deset let

Velký hadronový urychlovač částic, CERN.

S délkou 27 kilometrů a několika detektory o velikosti činžovního domu představuje Velký hadronový urychlovač (LHC) skutečného obra. Jeho posláním je přitom zkoumat částice, jež se naopak svými rozměry blíží nicotě. Největší a nejvýkonnější urychlovač částic na světě byl uveden do zkušebního provozu 10. září 2008.

Urychlovač tvoří kruhový tunel umístěný v hloubce 50 až 150 metrů pod zemí. Nachází se na území mezi pohořím Jura ve Francii a Ženevským jezerem ve Švýcarsku. Za téměř tři miliardy eur (asi 74 miliard korun) jej vybudovala Evropská laboratoř jaderného výzkumu (CERN) s cílem zkoumat elementární částice, z nichž se skládá nám známý svět. Jednou z cest k tomuto poznání je simulovat podmínky, jaké panovaly ve vesmíru bezprostředně po jeho zrodu. A právě to je úkolem obřího urychlovače.

Principem svého fungování připomíná urychlovač obří centrifugu, která dokáže pomocí silného magnetického pole udělit vysokou rychlost tenkému svazku iontů olova či protonů. Přesněji řečeno jde obvykle o dva svazky, z nichž každý obíhá opačným směrem. Po získání potřebné rychlosti se paprsky čelně srazí, přičemž vznikne sprška nových částic, mezi nimiž vědci hledají důkazy svědčící o existenci dosud pouze předpokládaných či dokonce zcela neznámých entit.

Kinetická energie každého svazku protonů v urychlovači má hodnotu sedmi teraelektronvoltů (TeV). Pro představu: kinetická energie letícího komára dosahuje přibližně jednoho TeV. Na první pohled tedy není energie udělená částicím v urychlovači nijak velká. Rozdíl je v tom, že proton je o 12 řádů menší než komár a tomu odpovídají i důsledky, které pro něj srážka má. Mimochodem, vzhledem k zanedbatelným rozměrům protonů je pravděpodobnost jejich srážky mimořádně malá. Vědci ji přirovnávají k pravděpodobnosti, že se dvě jehly vystřelené ze vzdálenosti deset kilometrů proti sobě střetnou uprostřed letu.

Urychlení částic a jejich stlačení do co možná nejtenčího svazku má na starosti soustava zhruba 9600 supravodivých elektromagnetů několika typů. Ty ke svému fungování potřebují teplotu minus 271 stupňů Celsia. S jistou nadsázkou tak lze LHC označit za největší mrazák na světě.

Tak složité technické zařízení, jakým urychlovač je, se čas od času nevyhne problémům. Už krátce po zahájení zkušebního provozu v září 2008 způsobila chyba na jednom z elektromagnetů vážnou poruchu urychlovače. Její odstranění trvalo technikům 14 měsíců.

V roce 2013 bylo zařízení odstaveno kvůli modernizaci a zvýšení výkonu, vylepšený urychlovač byl opět spuštěn o dva roky později. Vědci pak oznámili, že se v zařízení podařilo uskutečnit srážky částic o rekordní síle 13 teraelektronvoltů (TeV), což je dvojnásobek výkonu před výlukou.

Není tajemstvím, že hlavním posláním LHC je potvrdit existenci Higgsova bosonu. Jde o součást takzvaného standardního modelu částicové fyziky, která podle řady vědců hraje klíčovou roli ve vysvětlení původu hmotnosti ostatních elementárních částic. A hon na "božskou částici" už přinesl výsledky. V létě 2012 vědci oznámili, že zachytili částici, která se svými charakteristikami Higgsovu bosonu podobá. V březnu 2013 objev na základě dalších experimentů potvrdili. A letos v srpnu CERN oznámila, že se jí podařilo dokázat rozpad Higgsova bosonu na dva takzvané kvarky b neboli spodní kvarky.

Poněkud ve stínu hledání Higgsova bosonu zůstávají výsledky dalších experimentů. V prosinci 2011 vědci oznámili, že se jim právě díky tomuto zařízení podařilo zachytit do té doby nezpozorovanou částici zvanou Chi_b (3P).

Větší pozornost ale vyvolal experiment provedený v září 2011. Z něj totiž vyplynulo, že elementární částice zvaná neutrino je schopna překonat rychlost světla, považovanou podle Einsteinovy teorie relativity za nepřekročitelnou. Senzace však skončila blamáží. Ukázalo se totiž, že výsledek pokusu zásadně zkreslila chyba měření.

V červenci 2015 pak vědci oznámili objev pentakvarku, což byla dosud pouze předpokládaná subatomární částice, a loni v červenci ohlásili nález nové subatomární částice (šlo o typ baryonu), od níž si slibovali lepší pochopení soudržnosti hmoty.

Foto: ČTK , CHRISTIAN BEUTLER/KEYSTONE

Autor: ČTK



Čtěte dále

Ilustrační foto.

Jak lépe bránit masivním úhynům ryb v rybnících? dumají vědci

Vědci z Mendelovy univerzity v Brně letos začali pracovat na projektu, jehož cílem je umět lépe předpovídat úbytek kyslíku v...

Archeologické vykopávky poblíž Káhiry.

Archeologové objevili sedm hrobek s mumiemi zvířat

Archeologové v Egyptě objevili sedm hrobek, které obsahovaly desítky mumií koček spolu s dřevěnými sochami zobrazujícími další...

První digitální hlasatel zpráv.

Digitální hlasatel zpráv: věrná kopie skutečných moderátorů

Čínská státní tisková agentura Nová Čína tento týden představila nejnovější členy své redakce: digitální hlasatele, kteří...

Ilustrační foto.

V jeskyni na Borneu byly nalezeny prehistorické malby

V odlehlé jeskyni v Indonésii byla nalezena zatím nejstarší vyobrazení podoby zvířete. Rudá silueta tvora podobného býku je stará...

Ilustrační foto.

Francouzští archeologové našli řadu předmětů starých až 14 tisíc let

Více než 200 tisíc předmětů, z nichž některé jsou staré až 14 tisíc let, našli archeologové při průzkumu před stavbou kancelářské...

Hvězdy na dosah, aneb Kyrgyzky stavějí první družici.

Hvězdy na dosah aneb Kyrgyzky stavějí první družici

Hvězdy už nejsou nedosažitelné, přinejmenším pro děvčata a mladé ženy v Kyrgyzstánu, které si daly za cíl do roku 2020 postavit a...

Pavla Čermáková.

Mozek chudých dětí pracuje ve stáří hůře

Děti, které vyrůstají v nuzných podmínkách, mají v seniorském věku horší paměť. Výsledky výzkumu Národního ústavu duševního...

Severní bílý nosorožci, ilustrační fotografie.

Vědci vyvinuli embryo nosorožce, který je na pokraji vyhynutí

Severní bílí nosorožci, kteří jsou na pokraji vyhynutí, mají opět o něco větší šanci na přežití. Podle nové genetické studie jsou...

Planetárium.

Od otevření centra chytré zábavy až k 1,4 milionu návštěvníků

Tento rok je to již 10 let, co byla v Plzni dokončena první část rekonstrukce jedné haly bývalých Škodových závodů a vzniklo...

Model futuristického záchodu.

Bill Gates představil futuristický záchod. Nepotřebuje vodu ani kanalizaci

Americký miliardář a spoluzakladatel softwarového gigantu Microsoft Bill Gates v Pekingu představil futuristický záchod, který...

Ilustrační foto.

Nanodružice VZLUSAT-1 je 500 dní na oběžné dráze

Nanodružice VZLUSAT-1, která byla vyvinuta ve Výzkumném a zkušebním leteckém ústavu (VZLÚ) ve spolupráci s českými společnostmi a...

Ilustrační foto.

Dobrá zpráva: Ozonová vrstva se zotavuje, vyhráno ale není

Ozonová vrstva se zotavuje z vlivu nebezpečných látek, které zejména od konce 70. let minulého století způsobovaly její úbytek.

Voda v oceánech vstřebává až devadesát procent tepla způsobeného emisemi.

Oceány přijaly víc tepla, než se dosud předpokládalo

Oceány za poslední čtvrtstoletí absorbovaly o šedesát procent tepla více, než vědci dosud předpokládali. Tvrdí to nová americká...

Oldřich Pelčák, bývalý vojenský pilot a cvičený kosmonaut.

Pardubický zámek hostí veletrh literatury, tématem je vesmír

Veletrh odborné literatury na pardubickém zámku se příští pátek bude věnovat také vesmíru. Pořadatelé pozvali Oldřicha Pelčáka,...

Ilustrační foto.

Nový speciální postřik zdvojnásobuje životnost ovoce a zeleniny

Třetina celosvětových potravin produkována k lidské konzumaci je každoročně vyhozena. Přitom jeden z devíti lidí na planetě chodí...

Povrch Marsu.

NASA s Opportunity na Marsu kontakt nenavázala, snaží se dál

Spojení s robotickým vozítkem Opportunity americké vesmírné agentury NASA, přerušené od desátého června kvůli celoplanetární...

Ilustrační foto.

Horká čokoláda: historie nápoje sahá dál, než vědci předpokládali

Historie horké čokolády sahá pravděpodobně mnohem dál, než archeologové předpokládali. Naši předci si lahodný nápoj údajně...

Ilustrační foto.

Už se ví, co zapříčinilo nouzové přistání lodi Sojuz MS-10

Selhání nosné rakety Sojuz-FG, kvůli níž musela před třemi týdny nouzově přistát pilotovaná loď Sojuz MS-10 s dvoučlennou...

Ilustrační foto.

Lidstvo má na svědomí vymření většiny divoké zvěře

Kvůli lidské činnosti vymřelo za posledních 44 let 60 procent savců, ptáků, ryb a plazů na planetě. Světoví experti tak varují,...

Ilustrační foto.

Zimní čas je pro lidský organismus lepší, tvrdí vědci

Mezinárodní odborné společnosti poslaly vládním institucím většiny členských států Evropské unie stanovisko ke změně času....

další zprávy

Titulní strana Standardní písmo Větší písmo

Tmavé zobrazení
Přepnout na plnou verzi